ĐO ĐỘ CỨNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TÔI THÉP

ĐO ĐỘ CỨNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TÔI THÉP A CƠ SỞ LÝ THUYẾT I PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG: 1.Độ cứng: + Độ cứng khả chống lại biến dạng dẻo cục vật liệu tác dụng tải thông qua mũi đâm + Độ cứng đặc trưng tính quan trọng vật liệu Nó dễ dàng đo thông qua thiết bị đo mà không cần phải phá hủy mẫu *Phương pháp đo độ cứng có ưu điểm: + Từ giá trị độ cứng đo được, suy độ bền kim loại dẻo Vì độ cứng chống lại biến dạng dẻo cục bộ, độ bền chống diến dạng dẻo toàn Từ giá trị độ cứng Brinell, ta gián tiếp tính độ bền + Đo độ cứng đơn giản, thời gian ngắn (từ vài giây đến vài phút) Mẫu thử chuẩn bị đặc biệt Không phá hủy mẫu thử + Có thể đo chi tiết lớn nhỏ, dày mỏng (các lớp mạ, thấm…) 2.Các phương pháp đo độ cứng: Phương pháp đo độ cứng Brinen (HB) Mũi đâm bi thép, có đượng kính sau: D=2,5; 5; 10 (mm) Tải trọng tương ứng P=1875; 7500; 30000 (N); P đo kilogram lực (KG) Phương pháp Brinen đo vật liệu mềm, kim loại màu ( đồng, nhôm, niken ), hợp kim màu, thép sau ủ, loại gang grafit Đo chi tiết lớn, độ xác không cao vật đúc, rèn.Không dùng để đo vật liệu cứng, vật liệu mỏng, bề mặt cong Phương pháp đo độ cứng Rockwel Mũi đâm bi thép, kim cương ( hợp kim cứng) hình côn, có góc đỉnh 120°, bi thép, có đường kính d=1/16”=1.588m Ở phương pháp quy định : Mũi đâm xuống 0.002mm độ cứng giảm đơn vị Phương pháp đo độ cứng Rockwell ứng dụng rộng rãi cho nhiều chi tiết với vật liệu, kích thước hình dạng khác Trên dòng máy đo độ cứng có hệ thống chuyển đổi sang thang đo khác Ví dụ dòng máy đo độ cứng Rockwell hãng Wilson Hardness có hệ thống chuyển đổi thang đo tự động từ thang đo Rockwell sang thang đo Vickers, Knoop,Brinell với độ xác cao Phương pháp đo độ cứng Vicker Phương pháp Vicker nguyên lý giống phương pháp Brinen thay bi thép mũi kim cương hình tháp, có góc hai mặt bên 136° Tải trọng sử dụng P=(50÷1500)N, phụ thuộc chiều dày mẫu đo Phương pháp Vicker dùng để đo độ cứng chi tiết nhỏ, xác, đo vật liệu mỏng, đo bề mặt vật liệu mạ phủ đo vật liêu mềm cứng II TÔI THÉP + Tôi thép phương pháp nung nóng thép lên cao nhiệt độ tới hạn để làm xuất tổ chức Austenit giữ nhiệt làm nguội nhanh thích hợp để austenit chuyển thành mactenxit hay tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao + Mục đích thép là: Nâng cao độ cứng tính chống mài mòn thép + Tốc độ nguội giới hạn tốc độ nguội nhỏ mà chi tiết chuyển biến hoàn toàn thành Mactenxit + Thép khác có tốc độ nguội tới hạn khác + Một số môi trường nguội thường dùng: Môi trường nước Môi trường dầu nhớt Môi trường không khí Muối nóng chảy Emusi: dầu + nước + Nhiệt đọ ảnh hương trực tiếp đến tính thép sau + Có hai hình thức là: xuyên tâm mặt B KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM I ĐO ĐỘ CỨNG CỦA THÉP SAU KHI TÔI THÉP Nhiệt độ (°C) Thời gian giữ nhiệt (phút) Môi trường làm nguội Độ cứng thép trước ( HRB) Độ cứng thép sau (HRC) C45 740 15 Nước 99 7,75 C45 780 12 Nước 104,5 46,75 C45 820 10 Nước 100,25 51 C45 820 10 Dầu 101 15,5 C45 820 10 Không khí 103 II ĐỒ THỊ Đồ thị quan hệ nhiệt độ độ cứng sau thép C45(môi trường làm nguội Nước) Đồ thị quan hệ môi trường làm nguội độ cứng sau thép C45 (cùng nhiệt độ 840°C) III NHẬN XÉT: Khi thép C45 nhiệt đô 7400 C giữ nhiệt 15 phút độ cứng HRC đo 7,75 HRC thấp nhiều so với mẫu thép C45 nhiệt đô 7800C 8200C với thời gian giữ nhiệt 12 phút & 10 phút ( 46,75HRC & 51HRC) Tùy theo nhiệt độ nung thời gian giữ nhiệt khác mà Thép C45 sau nung có độ cứng khác Tôi nhiệt độ (8200) giữ nhiệt 10 phút độ cứng thép làm khác Khi làm nguôi nguội môi trường nước độ cứng thép lớn (51HRC); làm nguội môi trường dầu độ cứng thép thấp (15,5 HRC); làm nguội môi trường không khí độ cứng thép thấp (7 HRC)  Tốc độ làm nguội nhanh độ cứng thép C45 sau đạt tiêu chuẩn yêu cầu, tính cao Trong trình làm nguội nhanh( nước ) với tốc độ cao tốc độ tới hạn Vth: ostenit chuyển biến thành mactenxit ... pháp Vicker dùng để đo độ cứng chi tiết nhỏ, xác, đo vật liệu mỏng, đo bề mặt vật liệu mạ phủ đo vật liêu mềm cứng II TÔI THÉP + Tôi thép phương pháp nung nóng thép lên cao nhiệt độ tới hạn để làm... 10 phút độ cứng thép làm khác Khi làm nguôi nguội môi trường nước độ cứng thép lớn (51HRC); làm nguội môi trường dầu độ cứng thép thấp (15,5 HRC); làm nguội môi trường không khí độ cứng thép thấp... đến tính thép sau + Có hai hình thức là: xuyên tâm mặt B KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM I ĐO ĐỘ CỨNG CỦA THÉP SAU KHI TÔI THÉP Nhiệt độ (°C) Thời gian giữ nhiệt (phút) Môi trường làm nguội Độ cứng thép trước